4.2 Выбор отходящих линий на стороне сн

Максимальная мощность на стороне СН: число отходящих двухцепных линий – 3, длина линий: 20/25/15 км.

Выбор сечения проводов производится методом экономической плотности тока.

Продолжительность использования максимума нагрузки вычислим по формуле (18):

где N_з и N_л – количество зимних и летних дней в году соответственно (N_з = 210, N_л = 155);

S_i, S_j – нагрузка i-ой и j-ой ступени зимнего и летнего графиков соответственно по сети СН, МВА;

t_i, t_j – продолжительность ступени графика, ч;

S_max – максимальная мощность, передаваемая по сети СН, МВ А.

Тогда:

Для такой продолжительности максимума нагрузки из таблицы 1.3.36 [ПУЭ] находим экономическую плотность тока для алюминиевых проводов:

j_эк = 1 .

Предположим, что нагрузка распределена по линиям равномерно. Тогда нормальный расчетный ток по формуле (19):

где U_ном – номинальное напряжение, кВ.

Экономическое сечение провода по формуле (20):

Получаем:

Принимаем ближайшее стандартное сечение 95 мм² ; предварительно из таблицы 1.3.29 [ПУЭ] выбираем провод марки АС-95/16, допустимый длительный ток I_{д. д.} = 330 А.

Проверку осуществляем по допустимому току в режиме обрыва одной цепи для каждой линии. При этом ток, протекающий по оставшейся в работе цепям линии:

Тогда:

Т.к. I_max < I_д.д.., то окончательно принимаем провод АС-95/16, с активным сопротивлением постоянному току r₀ = 0,301 и индуктивным сопротивлением x₀ = 0,434 , таблица 3.8 [Faybisovich].

Провода, расположенные на открытом воздухе, по термической стойкости не проверяются.

5 Расчет токов короткого замыкания

Для выбора электрооборудования аппаратов, шин, кабелей, токоограничивающих реакторов необходимо знать токи короткого замыкания.

При этом иногда достаточно знать ток трёхфазного короткого замыкания, в некоторых случаях распределение токов в ветвях схемы непосредственно перемыкающих к этому месту. При расчёте определяют периодическую составляющую тока короткого замыкания ( ) для наиболее тяжёлого режима работы сети.

Возникновение токов КЗ обусловлено:

1. Нарушение изоляции (старение, проезд под ЛЭП негабаритных грузов, перенапряжения, механические повреждения электрооборудования, наброс посторонних тел на провода ЛЭП и т.д.);

2. Неправильные действия обслуживающего персонала.

5.1 Определение параметров схемы замещения

Составим электрическую схему замещения подстанции и определим ее параметры в относительных единицах (о. е.) при базисных условиях.

Рисунок 7 – Схема подстанции:

а) расчетная схема; б) электрическая схема замещения

Исходные данные:

С: U_c = 220 кВ; S_c = 2000 МВ А;

Л1: х₀ = 0,435 Ом/км; r₀ = 0,118 Ом/км; l₁ = 100 км;

Л2: х₀ = 0,435 Ом/км; r₀ = 0,118 Ом/км; l₂ = 100 км.

Л3: х₀ = 0,434 Ом/км; r₀ = 0,301 Ом/км; l₃ = 20 км;

Л4: х₀ = 0,434 Ом/км; r₀ = 0,301 Ом/км; l₄ = 25 км;

Л5: х₀ = 0,434 Ом/км; r₀ = 0,301 Ом/км; l₅ = 15 км;

АТ: S_АТ = 125МВ А; U_ВН = 230 кВ; U_СН = 121 кВ; U_НН = 11 кВ;

U_{к В-С} = 10,96 %; U_{к В-Н} = 42,33 %; U_{к С-Н} = 27,68 %;

НГ: Е_нг = 0,85 о.е.; х_нг = 0,35 о.е.; S_НГ.сн = 96,471 МВ А;

S_НГ.нн = 59,294 МВ А;

Принимаем базисную мощность S_б = 2000 МВ А; базисные напряжения ступеней U_бI = 230 кВ; U_бII = 121 кВ; U_бIII = 11 кВ.

Находим базисные токи:

где базисная мощность;

базисное напряжение ступени.

Тогда:

Параметры системы:

Параметры линий:

Л1:

Л2:

Л3:

Л4:

Л5:

Напряжения короткого замыкания трансформатора:

Сопротивления обмоток трансформатора:

где – отношение реактивного сопротивления к активному, в соответствии с рекомендациями, для автотрансформаторов мощностью от 60МВА до 500МВА принимаем x/r = 30.

Приводим к базисным значениям параметры нагрузки:

– обобщенная нагрузка в соответствии с рекомендациями принимаем

Упрощаем схему замещения:

Рисунок 8 – Упрощенная схема замещения